第4节 升华和凝华
知识与技能
1．知道升华和凝华的概念。
2．知道升华要吸热，凝华要放热。
3．知道生活中的升华和凝华现象。
过程与方法
1．通过观察了解升华和凝华现象，培养学生的观察能力。
2．通过识别生活中常见的物态变化现象，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观
1．通过教学活动，激发学生关心环境，乐于探索勇于实践的精神。
2．通过做碘的升华和凝华实验，培养学生欣赏色彩美的能力。
重点
升华和凝华的概念，对升华和凝华现象的认识，知道升华要吸热，凝华要放热。
难点
用升华吸热、凝华放热来解释自然界和生活中的一些现象。
烧杯、不同温度的水、试管、碘、多媒体课件。
一、创设情境，导入新知
多媒体投影几幅生活中的图片：用久的电灯泡、冬天窗户上的“冰花”、吉林松花江畔的“雾凇”、舞台演出时的“白烟滚滚”等内容。
引导学生思考：普通灯泡和日光灯用久了，其灯丝为什么会变细？玻璃壁为什么会发黑？黑色的物质是怎么形成的？“雾凇”是怎样形成的？美丽的窗花到底是如何形成的？舞台上的白烟究竟是什么？它又是怎么形成的呢？
二、自主合作，感受新知
回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成《练习册》相关作业部分。
三、师生互动，理解新知
(一)升华和凝华
想想做做： (1)在试管中放少量碘，塞紧盖子后放入热水中，观察到什么？这说明了什么？
(固态碘不见了，试管内看到有紫色的气体；说明了固态碘受热变成气态。)
(2)从热水中拿出，再放入凉水中观察现象，这又说明了什么？
(紫色的气体不见了，试管壁上有黑色固态；说明了气态碘遇冷变成了固态。)
分析论证得出结论：固体与气体之间可以直接转化。
师生归纳总结：
升华：物质由固态直接变成气态的过程叫升华。
凝华：物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。
学生思考并交流讨论：升华过程需要吸热还是放热？凝华过程需要吸热还是放热？
(升华过程需要吸热，凝华过程需要放热，升华和凝华是互逆过程。)
(二)生活中的升华和凝华
让学生举出日常生活或自然现象中有关升华和凝华的现象，师生共同交流，统一看法，对学生的举例、积极参与给予鼓励，同时教育学生要注意观察日常生活中的霜、冰花、旧灯泡内壁上的黑色物质，分别判断出属于什么物态变化。(如雪、冰雹的形成，冰冻衣服也会干，积雪未熔化，但一天比一天少，卫生球逐渐变小、消失等)
(1)升华现象：①冬天，冰冻的衣服也能晾干；②卫生球变小；③用久了的灯丝变细。
(2)凝华现象：①冰棒表面的“白粉”；②寒冬的夜晚，窗户玻璃内表面上的冰花；③用久了的灯泡变黑(先升华后凝华)。
多媒体展示：用干冰人工降雨的过程。
具体过程：
干冰进入云层，就很快升华成气体，并从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空中的水蒸气液化成小水珠，这些小水珠逐渐变大就形成雨落了下来。或凝华成小冰粒，这些小冰粒在逐渐下落的过程中熔化成小水滴形成雨。
让学生解释人工降雨，教师作出评价并统一观点，这里干冰到雨经历了三个物态变化的过程，一是干冰的升华降温；二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶；三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠，小水珠越结越大，小水珠的重力大于上升气流产生的浮力时，水珠下落到地面就形成雨。指出干冰易升华吸热还可用来：①给食品降温，②在舞台上制造“白雾”等。
舞台“白雾”：舞台上喷洒的干冰升华需从周围空气中吸收大量的热，从而使空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，这些小水滴悬浮在空中就形成了我们看到的所谓“白雾”。广泛用于舞台、剧场、影视、庆典等制作放“烟”效果。
制冷防腐：当用火车运载鲜鱼时，它就守卫在鲜鱼的旁边，起制冷防腐的作用。干冰外表像冰，可作为防腐剂，它比冰优越得多。干冰熔化时不会像冰那样变成液体，它全部升华，四周干干净净。干冰冷却的温度比冰低得多，而且干冰升华后产生的二氧化碳气体，能抑制细菌的繁殖生长。
思考：俗话说“霜前冷，雪后寒”，试用所学的有关知识加以解释。
因为霜是空气中的水蒸气凝华成的小冰粒，凝华过程要放热，而水蒸气能够向空气中放热的条件是气温低于水蒸气温度，故只有在足够低的气温下，水蒸气才会凝华成霜，因为下霜时气温较低，人常感到冷。下雪天气温度本来就低，下雪后，雪在熔化时要向周围空气吸热，而使本来较低的温度进一步下降，因而雪后寒。
学生自由阅读课本P65STS“水循环”。
提出要求：(1)能够用水的三态变化解释自然界的一些水的循环现象，总结水的三态循环规律。
(2)完成课本P65图3.4－2水的三态联系填空。
(3)思考问题：水为何珍贵？水能为人类做些什么？破坏水资源会给人类带来哪些危害？我们应该怎么办？
(4)对自己家里的用水进行调查，如每天用水情况(估计)，洗衣用多少水，洗澡用多少水，抽水马桶用多少水等等，准备采取哪些措施节约用水？预测在实施过程中会有哪些困难，如何克服？如果完成实施后每月能够节约多少水？可以写成简单的调查报告。
典例解读 现在有一种叫“固体清新剂”的商品，把它放置在厕所、汽车、饭店内，能有效的清新空气，“固体清新剂”发生的物态变化是( )
A．熔化 B．凝华
C．汽化 D．升华
【解析】 固体清新剂能够有效清新空气，是因为它在常温下很容易由固态变为气态散发到空气中，从而起到清新空气的作用，所以过一段时间后就会发现固体清新剂变少了，也没有变成液态的水流到地面上或者留在容器中。
【答案】 D
四、尝试练习，掌握新知
《练习册》相关作业部分。
五、课堂小结，梳理新知
本节课我们学习知道了升华和凝华现象，及它们各自的吸热和放热情况；会解释生活中的升华和凝华现象。
六、深化练习，巩固新知
《练习册》相关作业部分。
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第1节 温度
知识与技能
1．了解温度的概念。
2．了解生活环境中常见的温度值。
3．会用温度计测量温度和体温计测量体温。
过程与方法
1．通过观察、叙述温度计的构造、量程、最小刻度值和单位，培养学生的观察能力和用语言表达物理知识的能力。
2．通过测液体温度的实验，学会正确使用温度计测量液体的温度，培养实验能力。
情感、态度与价值观
1．通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
2．通过使用玻璃仪器时要轻拿轻放，培养学生爱护公共财物的良好品行和正确使用物理测量工具的良好习惯。
重点
理解温度计的工作原理和结构；掌握温度计的使用方法。
难点
体温计、实验室温度计和寒暑表在结构、测量范围、分度值和使用方法上的区别。
实验室用温度计、演示温度计、家庭用寒暑表、体温计、烧杯、试管、热水、冷水、温水、广口瓶、橡皮塞、细玻璃管、多媒体课件。
一、创设情境，导入新知
多媒体展示一年四季的几种图片：春天凉爽宜人、夏天酷暑难耐、秋天秋高气爽、冬天寒冷刺骨等。
学生活动：学生回忆并交流各个不同的季节对温度的感受情况。
三只烧杯中分别放冷水、温水和热水，引导学生进行“冷”“热”的体验，并描述感觉。
实验：把左手食指插入放热水(热水越热越好，以不烫手为宜)的烧杯里，右手食指插入放冷水(冷水足够冷，可加冰块)的烧杯里，然后同时抽出手，插入温水烧杯里。
思考：两只手指对温水的感觉相同吗？你能准确地判断出水的冷热程度吗？
交流讨论：左手、右手的感觉，原来放在热水中的食指放到温水中有什么感觉？原来放在冷水中的食指放到温水中有什么感觉？讨论哪个手指的感觉是正确的。并交流生活中还有没有类似的例子(井水“冬暖夏凉”)。
师生归纳：同一杯水温度应该一样，而我们的感觉却不同，说明我们的感觉不可靠。
我们把物体的冷热程度叫温度，“冷、热、凉、暖”都是描述物体的冷热程度的。要准确地知道物体的温度，必须借助于测量工具——温度计。本节课我们将学习温度的有关知识。
二、自主合作，感受新知
回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成《练习册》相关作业部分。
三、师生互动，理解新知
(一)温度计
1．想想做做：自制一个温度计
在广口瓶内加入一些带颜色的水，配一个橡皮塞，橡皮塞上插进一根一端封闭的细玻璃管，把细玻璃管封闭的一端加热，使玻璃管内的空气跑出一些，迅速用橡皮塞塞住瓶口。
实验探究：把自制温度计放入热水和冷水中，观察细管中水柱的变化。
将广口瓶放入热水里，仔细观察细管中水柱的位置，再放入冷水里，观察水柱位置。
学生分组实验，教师巡回指导，实验完毕后小组推选代表发言。
学生实验并观察、思考：将广口瓶浸在热水中有什么现象，取出放入冷水中又如何？演示为什么会出现这样的现象呢？
(放入热水里，细管中水柱上升；放入冷水里，细管中水柱下降；这种现象的原因是液体的热胀冷缩。)
2．温度计的工作原理及结构
家庭和实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的，液泡里面有的用酒精，有的用煤油，还有的用水银。
学生活动：带着问题观察实验室用温度计
(1)实验室用温度计的组成？(注意引导学生观察上面的标度)
(2)液泡的作用是什么？玻璃管内径为什么很细？
教师介绍：实验室用温度计，寒暑表，体温计。
共同讨论温度计的基本结构，完毕后小组代表发言。
学生总结：温度计的基本构造包括玻璃外壳、玻璃泡、细玻璃管(内径很细，粗细均匀)、刻度。
拓展研究：比较三种温度计的相同点和不同点
三种温度计的相同点
项目 实验室用温度计 体温计 寒暑表
构造 都是由玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、液体、刻度等组成
原理 液体的热胀冷缩
单位 摄氏度
三种温度计的不同点
项目 实验室用温度计 体温计 寒暑表
测量范围 －20～110 ℃ 35～42 ℃ －25～ 50 ℃
分度值 1 ℃ 0.1 ℃ 1 ℃
用途 实验用 测体温 测气温
构造 无缩口 有缩口 无缩口
玻璃泡内的液体 煤油 水银 酒精
多媒体展示各种各样的温度计
玻璃电接点温度计 圆艺温度计 婴儿沐浴温度计 室内温度计
工业双金属温度计 光学高温计 红外线(额式)测温枪 红外线(耳式)测温枪
(二)摄氏温度
教师引导学生观察温度计上的“℃”，它表示该温度计采用的是摄氏温度，摄氏温度是温度的一种标度方法，温度的标度方法除了摄氏温度外，还有热力学温度，我们先来研究摄氏温度。
学生活动：带着问题观察实验室用温度计并阅读课本。
(1)上面的数字和符号是什么意思？
(2)它能测量的最高温度、最低温度各是多少？
(3)它的分度值是多少？
(4)0 ℃是怎样确定的？ 100 ℃又是怎样确定的？
(5)1 ℃是怎样确定的？
(6)摄氏温标的分度法怎样扩大到0 ℃以下和100 ℃以上？
阅读讨论，了解单位
A．符号“℃”的意思：表示摄氏温度(瑞典的摄尔修斯提出的)。
B．0摄氏度的规定：在一个标准大气压下，冰水混合物的温度，记作0 ℃(关于“一个标准大气压”在后面的学习中会进一步的了解)。
C．100摄氏度的规定：在一个标准大气压下，水沸腾时的温度，记作100 ℃。
D．1摄氏度：0 ℃和100 ℃之间等分100份，每个等份代表1 ℃。
人的正常体温是37 ℃(口腔温度)，读做：37摄氏度。
北京一月份的平均气温为－4.7 ℃，读做：负4.7摄氏度或零下4.7摄氏度。
教师引导学生观察并讨论着将课本P48“小资料”空白处填上。学生讨论后回答：
(1)高压锅内沸水的温度是高于100 ℃。
(2)人的正常体温是37 ℃。
(3)我国最高气温是47.8 ℃(吐鲁番盆地)。
(4)我国最低气温是－52.3 ℃(漠河镇)。
知识拓展：国际单位制中所采用的温标是热力学温标，它表示的温度是热力学温度，热力学温度的单位是开尔文，简称开，符号是“K”。冰水混合物的热力学温度是273.15 K。热力学温度(T)和摄氏温度(t)的换算关系是：T＝273.15＋t。
教师引导过渡：知道了温度计的结构、原理后，那么我们应该怎样正确使用呢？
典例解读
【例1】地球表面的最低气温约是－88.3 ℃，读做( )
A．负88.3度
B．摄氏负88.3度
C．负88.3摄氏度
D．88.3摄氏度
【解析】 摄氏温度的单位℃不能读成“度”，“摄氏度”是一个完整的单位，数字前边的“－”也可读做“零下”。
【答案】 C
(三)温度计的使用
提问：(1)如果所测的温度过高或过低，超出了温度计所能测量的最高温度、最低温度，会出现什么后果？
(2)观察寒暑表、体温计和实验室用的温度计，它们所能测量的最高温度、最低温度和分度值各是多少？为什么这样设计它们的量程和分度值？
学生分小组讨论，教师巡回指导，注意引导学生从联系实际的角度思考，然后请几名同学发言。
学生总结：如果所测的温度过高，超出了温度计的量程，将测不出温度，温度计里的液体可能将温度计胀破；如果所测的温度过低，低于温度计的最低温度，将测不出温度。
归纳总结：温度计的使用规则
(1)使用前要观察温度计的零刻度、量程和分度值。
(2)温度计所能测出的最高温度、最低温度的范围——量程。
(3)每一小格代表的温度值——分度值。
教师引导学生观察并根据自己的推测判断：
多媒体出示：判断对错
学生分小组讨论，教师引导学生注意错误的错在什么地方？学生讨论后推选代表发言。
(1)第一个图错误，温度计玻璃泡接触了容器底部。
(2)第二个图错误，温度计玻璃泡接触了容器侧壁。
(3)第三个图错误，温度计玻璃泡没有全部浸没在液体中。
(4)第四个图有可能发生的错误是：没有等待温度计的示数稳定后就读数。
(5)第五个图错误，读数时温度计离开了被测液体。
(6)第七个图中间一个是对的，上下两个错误是读温度计示数时眼睛没有平视。
教师进一步提出问题，引导思考：大家知道了使用温度计常犯的几种错误，应该如何正确使用温度计呢？
讨论后共同归纳总结：温度计的正确使用方法
(1)温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁。
(2)温度计的玻璃泡浸入被测的液体后要稍等一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。
(3)读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。
典例解读
【例2】用温度计测量烧杯中液体的温度，如图甲所示的做法中，其中正确的是；纠正错误后，温度计示数如图乙所示，则液体温度为℃。
【解析】 使用液体温度计测量液体温度时应注意：①温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中，但不要碰到容器底或壁；②温度计接触被测物体后要稍等一段时间，待温度计的示数稳定后再读数；③读数时，玻璃泡要继续跟被测物体接触，切不可脱离被测物体，视线要与温度计中液柱的上表面相平。
【答案】 D 31
(四)体温计
我们家庭中和医院常用体温计测量人体温度，请同学们仔细观察体温计图片，思考问题。
多媒体出示：体温计挂图
学生分组讨论思考问题：
(1)体温计与实验室用的温度计的构造有什么不同？体温计的构造有什么特点？
(2)体温计可以离开人体读温度，为什么？为什么使用体温计前先要甩甩？
教师进一步根据问题引导大家观察讨论来得出结论。
学生总结：
(1)体温计里面的毛细管，比实验室用的温度计更细，而且在玻璃泡和直玻璃管之间有非常细的弯曲缩口。玻璃管非常细，这样当玻璃泡内的水银有微小的膨胀，玻璃管内的水银柱会有明显变化，因而更精确。
(2)读体温计示数时要离开人体，水银变冷收缩，水银柱在缩口处断开不能退回玻璃泡，所以仍指示原来的温度。在重新用体温计时，必须拿着体温计用力往下甩，让水银再回到玻璃泡里，这样才能使用，否则测量出的温度不准确。
四、尝试练习，掌握新知
《练习册》相关作业部分。
五、课堂小结，梳理新知
本节课我们学习了温度的概念，摄氏温度、实验室用的温度计和体温计的构造及正确使用的方法。这节课的内容与我们生活密切相关，因此希望同学们要注意观察生活中有关的现象，进一步巩固和加深对本节知识的理解。
六、深化练习，巩固新知
《练习册》相关作业部分。
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第2节 熔化和凝固
知识与技能
1．了解气体、液体和固体是物质存在的三种形态。
2．了解物质的固态和液态可以互相转化。
3．了解熔化和凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
4．了解熔化和凝固曲线的物理意义。
过程与方法
1．通过探究固体熔化时温度变化规律，感知发生状态变化的条件。
2．了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法。
3．通过探究活动，使学生了解图象是一种较直观的表示物理量变化的方法。
情感、态度与价值观
1．通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感。
2．通过实验培养学生善于实践和勇于克服困难的良好意志和品质。
重点
探究晶体和非晶体熔化和凝固的规律。
难点
描绘和理解熔化和凝固的图象。
酒精灯、铁架台、石棉网、温度计、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、多媒体课件。
一、创设情境，导入新知
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例：铁矿石在高温炉中熔化为铁水，从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板；低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮；不同季节、气候下的水的状态变化。
学生思考交流：还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗？
联系生活：把水放入冰箱的冷冻室里，水就会变成冰；把冰加入饮料中，冰从饮料中吸收热量就变成了水。点燃的生日蜡烛的火焰旁边，固态的蜡不断地变成液态的蜡，一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。道路施工人员把固态的沥青加热成液态，再把液态的沥青浇在路面上，很快又变成固态。
引导归纳：随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
二、自主合作，感受新知
回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成《练习册》相关作业部分。
三、师生互动，理解新知
(一)物态变化
活动体验：(1)将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方，你能观察到什么现象？
学生操作实验，回答观察到的现象：蜡烛逐渐变成烛油往下滴，滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。
(2)将冰棒放在空烧杯中，过一会儿，你能发现什么现象？
学生操作实验，发现烧杯中只剩下半杯糖水。
这些现象可以说明物质的状态发生了怎样的变化？
归纳总结：
(1)物质通常有三种状态，即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
(2)物质各种状态之间的变化叫物态变化。
(二)熔化和凝固
1．概念归纳
(1)熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如：冰熔化为水、蜡烛熔化为烛液等。
(2)凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如：水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩。
例子：说出下列物态变化名称
(1)冰棒化成水：熔化
(2)钢水浇铸成火车轮：凝固
(3)把废塑料回收再制成塑料产品：先熔化再凝固
出示固体海波和蜡，提出问题：它们怎样才会变成液态？在熔化过程中，它们的温度有什么变化？
学生思考：熔化和凝固是在什么条件下发生的？熔化和凝固的过程有什么特点？不同物质熔化和凝固的规律一样吗？
2．探究固体熔化时温度的变化规律
提出问题：物质熔化时需要什么条件呢？不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？
猜想与假设：熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的。
制订计划与设计实验：
实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、钟表、海波、石蜡、水等。
介绍实验装置，如图所示，强调酒精灯和温度计的用法。
进行实验和收集数据：
(1)四个同学为一组，选出一名同学作为组长，负责本组探究性学习，教师课前要对组长进行指导，交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项，确保实验能顺利进行。每一组分成两个小组，分别探究海波和石蜡的熔化情况。
(2)组装实验装置：把海波和石蜡分别装入两个试管中，并插入温度计，再把试管按图示装置固定。往烧杯里倒入冷水，使水位高于装固体颗粒的那部分试管(图中只画了一套装置，另一套装置完全相同)。用两个酒精灯分别给两个烧杯加热，观察两试管内固体熔化情况，并每隔一段时间记录一次温度计示数，直到固体完全熔化。
(3)第1小组探究海波熔化时温度的变化规律，要求从40 ℃开始计时，每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入表格中，并在坐标纸上描出对应的点；
第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律，要求从50 ℃开始计时，每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入表格中，并在坐标纸上描出对应的点。
实验要求：要求学生做好观察记录
观察：(1)对海波及石蜡加热时，温度计的示数变化。(2)不同温度下它们的状态。(3)熔化时它们的状态及温度。
记录：实验中的数据。
表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5
温度/℃ 41 43 44 45 46 47 47 47 47.5 48 51.5 53.5 55.5
状态 固态 固液共存 液态
表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
温度/℃ 52 55 58 61 62 63 65 66.5 69 72 74 83
状态 固态 黏稠状态 液态
学生交流思考：海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗？
分析与论证：各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
交流与评估：回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同，怎样解释？
(三)熔点和凝固点
对比研究：分析两种不同固体的熔化曲线。
学生讨论交流，思考：
(1)两种物质的熔化过程中，温度的变化有什么特点？
(2)每段曲线对应的一段时间内，海波与石蜡各是什么状态？温度怎样变化？吸热、放热情况如何？
归纳交流：从实验现象及描绘出的图象容易看出，
(1)海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到48 ℃，海波开始熔化。在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度不变，直到完全熔化后，温度才继续上升。
(2)随着不断加热，石蜡的温度升高，在此过程中，石蜡变软变稀，最后熔化为液体。
得出结论：
(1)有确定的熔化温度的一类固体叫晶体；如各种金属、冰、海波等。
另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体；如松香、沥青、玻璃等。
(2)晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。
(3)晶体凝固时也有确定的温度，这个温度叫凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
学生讨论交流：物质凝固过程中的变化规律
(1)晶体在凝固过程中温度不变，这个温度叫做凝固点；
(2)凝固过程中处于固液共存状态；
(3)晶体只有达到一定温度时才开始凝固；
(4)凝固过程放热。
学生观察课本P56图3.2－5甲、乙两幅图线，并分别比较与图3.2－4图线的区别。
晶体熔化和凝固条件、特点：同种物质的熔点和凝固点相同。
知识扩展：让学生阅读课本P56“小资料”：几种晶体的熔点，体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性。同时记住冰的熔点是0 ℃，钨的熔点最高。
典例解读
【例1】下图是分别表示甲、乙、丙、丁四种物质熔化或凝固规律的图线，下列说法正确的是( )
A．甲种物质是晶体，图线表示的是凝固过程
B．乙种物质是非晶体，图线表示的是熔化过程
C．丙种物质是非晶体，图线表示的是凝固过程
D．丁种物质是晶体，图线表示的是凝固过程
【解析】 甲图中有一段物质在吸收热量而温度保持不变的过程，这是晶体熔化时的特征；图丙中有一段物质放出热量而温度不变的过程，这是晶体液体凝固时的图线。图乙中物质吸热温度一直升高，是非晶体的熔化过程。图丁中物质放出热量，温度一直降低，是非晶体的凝固过程。
【答案】 B
(四) 熔化吸热、凝固放热
归纳总结：晶体和非晶体的熔化特点比较
(1)晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
(2)晶体是在一定温度下熔化的，晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有一定的熔化温度(非晶体没有熔点)。
(3)晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态，非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
逆向思维：从冰吸热可熔化成水，水在一定的条件下可变成冰的道理，知道凝固是熔化的逆过程。让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律：无论晶体还是非晶体，在凝固时都要放热；晶体凝固时放出热量，但温度不变，非晶体凝固时放出热量，温度降低。
联系生活：北方的冬季很冷，为了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热量，窖内温度不致太低，保护蔬菜不被冻坏。
前沿科技：现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15～40 ℃的范围内熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。把这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时颗粒熔化，天气冷时又凝固成颗粒，能调节室内的温度。
学以致用：请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。
典例解读
【例2】在东北，人们冬季里喜欢做“冻豆腐”。光滑细嫩的豆腐，经冷冻再解冻以后，会出现许多小孔。小孔产生的原因是豆腐里的水先后而形成的。(填物态变化名称)
【解析】 ＺＺ要判断发生的现象是何种物态变化，关键是弄清物质的初状态和末状态。
【答案】 凝固 熔化
四、尝试练习，掌握新知
《练习册》相关作业部分。
五、课堂小结，梳理新知
本节课我们学习了解了气体、液体和固体是物质存在的三种形态，物质的固态和液态可以互相转化；了解熔化和凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别；了解熔化和凝固曲线的物理意义；能利用熔化和凝固的知识解释简单现象，解决简单问题，培养学生发现问题，解决问题的能力及理论联系实际的能力。
六、深化练习，巩固新知
《练习册》相关作业部分。
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第3节 汽化和液化
知识与技能
1．知道什么是汽化、液化，理解液化是汽化的逆过程。
2．了解沸腾现象，知道什么是沸点。
3．知道蒸发可以制冷。
过程与方法
1．观察沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
2．通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点。
情感、态度与价值观
1．通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象，乐于了解日常生活中的物理道理。
2．通过实验，培养学生良好的行为习惯和意志品质。
重点
1．蒸发和沸腾的区别和相同点，通过探究活动了解液体沸腾时的特征。
2．理解汽化和液化的特点，并会应用相关知识对生活现象进行解释。
难点
通过探究理解沸点的概念，知道沸腾过程中吸热和沸腾的特征。
塑料袋、酒精、铁架台、温度计、烧杯、石棉网、酒精灯、硬纸板、一张光滑的厚纸、扇子、多媒体课件。
一、创设情境，导入新知
多媒体展示生活中的几种常见情景：
夏天，游泳的人从水中上岸会感到冷，如果有风吹过，甚至会冷得打颤；而坐在岸边未下水的人却觉得很热，你知道这是为什么吗？制造金属工具时，为增加工件的硬度，将烧红的工件放入水中进行淬火，此时会发出“吱吱”声，并在水面上冒出“白汽”，这其中经历了哪些物态变化呢？秋天，草木、石块上出现的露是怎样生成的呢？在生活中类似的现象还有许多，你能用所学的物理知识去解释吗？
二、自主合作，感受新知
回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成《练习册》相关作业部分。
三、师生互动，理解新知
按照课本P58图3.3－1的实验，在透明塑料袋中滴入几滴酒精，排尽空气后把口扎紧，放入80 ℃以上的热水中。
提出问题：你看到什么现象？从热水中拿出塑料袋，过一会儿又有什么变化？怎样解释这些变化？想提出什么疑问？你的想法是什么？
学生讨论交流：“酒精到哪里去了？”“为什么塑料袋会鼓起来？”“酒精为什么会失而复得？”
学生交流：塑料袋中的液态酒精受热后变成了气态酒精，降温后气态酒精又变成了液态酒精。
设计说明：该实验要尽量让学生自己做，所用塑料袋要透明，且尽量薄，使滴入的酒精清晰可见。为了使塑料袋排尽空气，可将塑料袋像拧麻花一样拧紧，再把口用线或橡皮筋扎紧。
归纳总结：物质的液态和气态可以相互转化。
物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
物质从气态变成液态的过程叫做液化。
(一)沸腾
创设情景：烧开水时如果不断加热会发现壶里的水会沸腾。
你在家烧过开水吗？水烧开时你发现了什么呢？对于沸腾现象，你了解哪些？你能描述一下沸腾现象吗？
归纳小结：
物理学中把液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾。
实验探究：探究水沸腾时温度变化的特点
进一步提出问题：水在沸腾时有什么特征？水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？水的内部又是怎样的呢？气泡的生成和变化情况怎么样？
猜想与假设：既然沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象，让同学们相互讨论、思考和猜想，教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上，并进行归类。如：水沸腾时温度会上升，停止加热水不会沸腾……
根据学生猜想的情况提出：
要进一步研究沸腾现象，还需要通过实验仔细观察。
重点观察：(1)温度随时间的变化情况；(2)气泡的生成和变化情况。
制订计划与设计实验：
明确了实验目的，让学生根据需要确定器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。
说明：为让学生有充分的时间观察水沸腾时发生的现象，应尽量缩短水沸腾前的加热时间。要求教师在课前应做好充分的准备。节省时间的方法：①减少烧杯中水的质量，但为了便于观察，水还应有相当的深度(约10 cm左右)，所以建议用小号烧杯，或使用大号试管(水约150 mL)做此实验；②实验中用热水进行加热；③从开始加热起至95 ℃左右，必须在烧杯或试管上加纸盖，95 ℃以后将纸盖拿掉；④拉长酒精灯灯芯同时剪断烧焦的灯芯，在灯芯中加入细铜丝，使火焰比较猛烈；⑤注意调整酒精灯和石棉网之间的距离，用酒精灯温度最高的外焰加热。
进行实验与收集数据：
学生在进行实验时，学会分工合作，如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化，温度计的使用方法、酒精灯的正确操作在此得到进一步的复习巩固，要求同学们将观察到的数据和现象记录在表格中。
特别说明：注意实验中要告诉学生注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化；要记录当水温升高时，每隔1 min记录一次温度计的示数，直至水沸腾后3～5 min；实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图象。
实验记录表格：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 78 82 88 93 100 102 102 102
分析和论证：
(1)绘制“温度—时间”图象。
实验结束后，根据记录的数据，在书本“水沸腾时的温度—时间图象”中标出相应的坐标点，用平滑的曲线把这些点连接起来。
(2)利用多媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度—时间”图象。
交流与评估：小组的同学在实验时，得出水的沸点不是100 ℃，这时教师要肯定学生实事求是的科学态度，给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因，可能是实验使用的温度计存在质量问题，也可能是本地的气压不是一标准大气压。
交流、讨论：
①水沸腾时，你从水中和水面各看到什么现象？水中气泡内的气体是从哪儿来的？
②水沸腾时，继续加热，水的温度变化吗？
③曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程？水的温度怎样变化？
曲线上的哪一段对应水的沸腾过程？水的温度怎样变化？
④根据观察的现象，结合图象分析液体沸腾有什么特点？
归纳总结：
(1)沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时，继续加热，液体的温度保持不变。
(2)沸点的概念：液体沸腾时的温度叫做沸点。
学生活动：观察课本P60“小资料”：几种液体的沸点(标准大气压)，回答下面问题：
(1)酒精的沸点是多少？能否用酒精温度计测量开水的温度？
(2)你实验所用的温度计里的工作物质是什么？为什么要用这种温度计？
(3)液态氢的沸点是－253 ℃，表示什么含义？常温下的氢是什么状态？
想想做做：“纸锅烧水”，它的实验现象出乎学生意料，可以很好地说明由于水的蒸发吸热，使纸的温度低于着火点，纸锅也能够烧开水。
典例解读
【例1】如图所示，用酒精灯给烧杯加热，使杯内的水不断地沸腾，则插在烧杯中试管里的水将( )
A．不能达到沸点，不能沸腾
B．能达到沸点，可以沸腾
C．能达到沸点，但不能沸腾
D．将酒精灯火焰加大，多加热一些时间，可以沸腾
【解析】 液体沸腾有两个条件：一是液体的温度必须达到沸点；二是达到沸点后，还要继续吸热。烧杯中的水可以不断地从酒精灯处吸热，所以烧杯中的水可以沸腾，而沸腾后温度不再升高。
【答案】 C
(二)蒸发
情景创设：(1)盛夏酷暑，奇热难熬，防暑降温，全靠风扇。思考问题：人吹电风扇时，为何会感到凉快？
(2)农民们经常在阳光明媚的日子里把粮食放在通风处摊开来晒，这是为什么呢？
(3)医生常将中暑患者扶到通风的地方，并在病人身上擦酒精，这样能使病人的体温很快下降，这一过程包含的物理原理是什么？
学生交流回答：(1)人吹风扇时，加快了身上汗液的蒸发，而蒸发要吸热，所以降低了人体的温度，人会感到凉快。
(2)将粮食放在通风处摊开来晒可以提高粮食中水分的温度，加快表面空气流动速度，增大了表面积，从而加快了粮食中的水分蒸发，使粮食干得更快。
(3)通风处能加快酒精的蒸发，酒精蒸发时吸热，使病人的体温降低。
归纳小结：蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象，蒸发只在液体表面发生。
小实验：酒精擦在手背上有什么样的感觉？为什么会有这样的感觉？
现象：擦酒精的皮肤有凉的感觉，吹一口气，感觉更凉。
这说明什么呢？
说明：(1)酒精蒸发时要从人的皮肤上吸收热量，使皮肤感到凉；吹气时，酒精蒸发加快，吸收热量更多，皮肤感觉更凉。
(2)取两支温度计，先观察它们的示数。然后在其中一支温度计的玻璃泡上用浸了酒精的棉花抹湿，再观察两支温度计的示数变化情况。
现象：用浸了酒精的棉花抹湿过的温度计示数下降，温度降低。
这说明什么呢？
说明：酒精蒸发时要从温度计的玻璃泡上吸收热量，使温度计示数下降。
实验表明：液体蒸发时，从周围吸热，温度下降。所以液体蒸发有制冷作用。
拓展探究：怎样使湿衣服干得更快一些？
学生讨论交流：对比以下三幅图，你发现了什么？
归纳总结：影响蒸发快慢的因素
第一幅图：液体的温度越高，蒸发得越快。
第二幅图：液体的表面积越大，蒸发得越快。
第三幅图：液体的表面上方的空气流动得越快，蒸发得越快。
学生讨论交流课本P61图3.3－5事例：
(1)游泳后刚从水中上岸会感到冷，如果有风，甚至会冷得打颤，是因为水蒸发带走了许多热量。
(2)没有汗腺的狗酷暑时不能靠身体出汗来散热，只得伸长舌头，大口大口喘气，靠加快呼吸，增加蒸发量来散热。
学生交流讨论：比较蒸发和沸腾两种现象，找出它们的相同点和不同点。
项目 蒸发 沸腾
相同点
物态变化 都属于汽化现象
吸、放热情况 都是吸热过程
不同点
发生的位置 只在液体表面处进行 在液体内部和表面同时进行
发生的快慢 缓慢 剧烈
发生时的现象 不容易观察到 迅速产生大量的气泡
发生需要的温度条件 任何温度下都能进行 只在一定的温度——沸点下进行，且与气压有关
液体自身温度变化情况 吸热，液体自身温度降低具有制冷作用 吸热，液体温度保持在沸点处不变
主要应用 制冷，降温，制冷业 水浴加热，制糖业
典例解读
【例2】两只相同的杯子放置在窗前，分别盛放等高的水和汽油。一段时间后，两杯中液面如图所示。这个事例说明液体的蒸发跟液体的( )
A．表面积大小有关
B．温度高低有关
C．表面空气流动快慢有关
D．种类有关
【解析】 两只相同的杯子表明液体的表面积相同，两只杯子放置在窗前，在同一环境下，表明液体的温度、液体表面空气流动速度相同，而物质的种类不同，因而说明蒸发跟物质的种类有关。
【答案】 D
(三)液化
刚才讨论了物质从液态变成气态的过程，那么物质能不能从气态变成液态呢？
情景创设：
(1)人被100 ℃的水蒸气烫伤要比100 ℃的开水烫伤厉害，为什么？
(2)冬天手冷时，用嘴向手上“哈气”(缓慢吹气)，手会感到暖和。若用劲儿向手上吹气，手不但不会暖和，反而觉得更冷。都是从嘴里出来的“气”，为什么会有不同的感觉呢？
(3)火箭发射时，为了保护发射底架，需在发射塔底部修一个大大的水池，为什么？白色气团是什么？
(4)冬天，戴眼镜的人从外面进到屋里来，眼镜上立刻会有一层小水珠。这些小水珠是怎样产生的？
进一步提出问题，这些现象包含了什么物理知识？如何去解释呢？
演示实验：电热器烧开水
下面请同学们认真观察一个实验，杯里的水已经开了，从导管口喷出了什么？再认真观察导管口附近有什么特征？你还观察到了什么？
引导学生观察：在导管口位置什么也看不到，在离导管口一小段距离的位置才看到“白气”，同学们看到的“白气”到底是什么呢？冬天嘴里会呼出“白气”，而夏天却不会，这是为什么呢？请同学们先跟老师一起用汤勺做两个小实验。
学生探索实验：
(1)先观察汤勺的凹面，然后用嘴对着汤勺哈气，再观察，比较有何不同。
(2)将汤勺的背面用打火机烧一烧，再用嘴对着汤勺凹面哈气，观察是否有变化。
学生讨论原因：第一次是嘴里呼出的热的水蒸气遇冷勺子凝结成的小水珠；第二次勺子温度较高，水蒸气不会凝结成小水珠。
结论：
(1)将物质从气态变成液态的过程叫液化。
(2)水蒸气遇冷，降低到一定的温度时，就会液化。
提出问题：我们把热的水蒸气放入冷的环境中使它液化的方法称为冷却法。那么除此之外还有没有别的办法可以使气体液化呢？
想一想：家中使用的液化石油气是通过什么方法将石油气变成液体装在钢瓶里的呢？
通过压缩气体的方法使气体液化，这种使气体液化的方法称为加压法。这种方法使气体的贮存和运输变得更方便。生活、生产中常用此方法使气体液化。(如石油液化气、打火机中的液化气、液态氢等。)
归纳总结：
(1)将气体液化的方法：①冷却；②加压。
(2)液化的特点：①气体液化时会放出热量；②液化时可以提高周围环境的温度；③环境温度越低，液化现象越明显。
引导学生交流讨论开始提出的情景问题，能否用液化知识解释：
(1)因为100 ℃的水蒸气在皮肤上要液化而放热，所以人会烫得更严重。
(2)哈气时，由于比较缓慢，口中的水蒸气遇到冷的手液化而放热，所以手会感到暖和；而用力吹气时，会加快手上的水的蒸发，而蒸发要吸热，所以手会感到更冷。
(3)水汽化时要吸热，所以可以保护发射底架。大量的水蒸气离开水面后，再次遇冷而液化，所以有大量的“白气”出现。
(4)室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成的。
思考：同学们是否注意到家中浴室的镜子在洗完澡后都会变模糊。请你设计一个装置，使浴室内的镜子不会变模糊。
典例解读
【例3】(2016·日照)下列物态变化中，属于液化现象的是( )
A．春天，冰雪消融
B．夏天，晾在室内的湿衣服变干
C．秋天，早晨草木上露珠的形成
D．冬天，湖面的水结成冰
【解析】冰雪消融，固态变为液态，属于熔化；湿衣服晾干，液态变成气态，属于汽化；早晨露珠的形成，气态变为液态，属于液化；水结成冰，液态变为固态，属于凝固。
【答案】C
【例4】雪糕是大家都喜爱吃的冷饮。夏天当我们吃雪糕时撕下包装纸会发现冒“白气”，实际上“白气”是雪糕周围空气中的水蒸气遇冷________(填物态变化名称)而形成的。根据你的观察，雪糕冒出的“白气”符合实际的是如图中的______。
【解析】周围空气中的水蒸气遇到冷的雪糕时会发生液化现象，变成液态小液滴，即白气；因为雪糕周围的白气是空气中的水蒸气遇冷液化成的许多小水珠，水珠的密度大于空气的密度，所以，小水珠会下沉，故图中的乙符合题意。
【答案】液化 乙
四、尝试练习，掌握新知
《练习册》相关作业部分。
五、课堂小结，梳理新知
本节课我们学习知道了什么是汽化、液化，理解液化是汽化的逆过程；了解蒸发和沸腾的区别和相同点，通过探究理解沸点的概念，知道沸腾过程中吸热和沸腾的特征；并会应用相关知识对生活现象进行解释。
六、深化练习，巩固新知
《练习册》相关作业部分。
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